Какви са основните параметри на лазерите?

TheЛазерен модулизползваните в различни приложения са различни, така че трябва да разберем параметрите на лазера, които директно определят избора на потребителя на източник на лазерна светлина. Сега много области са неотделими от приложението на лазера, особено в производството, научните изследвания, медицината и други области. Тази статия подрежда някои параметри на конвенционалните лазери и дава просто обяснение, надявайки се да ви помогне да намерите правилния лазерен продукт.

1. Изходна мощност на лазерния модул

Светлината, излъчвана отЛазериидва под формата на светлинна енергия, която, подобно на електрическата енергия, е източник на енергия. Подобно на изходната мощност на генератора, изходната мощност на лазера е физическа величина, която измерва изхода на лазерна енергия за единица време. Обичайните мерни единици са миливати (mW), ватове (W) и киловати (kW).

2. Стабилност на мощността на лазерния модул

Стабилността на мощността представлява нестабилността на изходната мощност на лазера за определен период от време, която обикновено се разделя на RMS стабилност и стабилност от пик до пик.

RMS стабилност: Съотношението на средния квадрат на всички извадени стойности на мощността към средната стойност на мощността по време на тестовото време, описващо степента на дисперсия на изходната мощност спрямо средната стойност на мощността. Стабилност от пик до пик: максимална и минимална изходна мощност

Процентът на разликата между стойностите и средната стойност на мощността представлява диапазона на изменение на изходната мощност в рамките на определено време.

3. Фактор на качеството на лъча (фактор M²); Продукт с параметри на лъча (BPP)

Коефициентът на качество на лъча се определя като съотношението на произведението на радиуса на талията на лазерния лъч и ъгъла на отклонение в далечното поле на лъча към произведението на радиуса на талията на лъча на идеалния основен режим и ъгъла на отклонение на идеалния основен режим, тоест M2=θw/θ идеал w идеал. Качеството на лъча ще повлияе върху ефекта на фокусиране на лазера и разпределението на петната в далечното поле, което се използва за характеризиране на качеството на лазерния лъч. Колкото по-близо е действителният коефициент на качество на лъча до 1, толкова по-близо е качеството на лъча до идеалния лъч и толкова по-добро ще бъде качеството на лъча. Оформителите на лъч обикновено изискват висококачествен лазер с M2 по-малко от 1,5.

Продуктът на параметрите на лъча (BPP) се определя като произведението на ъгъла на отклонение на далечното поле на лазерния лъч и радиуса на най-тясната точка на лъча, т.е. BPP=θw. Той може да определи количествено масата на лазерния лъч и степента, до която лазерният лъч е фокусиран в малка точка. Колкото по-нисък е продуктът на параметрите на лъча, толкова по-добро е качеството на лъча. Връзката между стойността на BPP и стойността на M² е: Стойността на M² е нормализираната стойност на стойността на BPP за дифракционния граничен лъч със специфична нормализация на дължината на вълната, т.е. M²=BPP/BPP0, BPP0 е стойността на дифракционния граничен лъч с определена дължина на вълната, а BPP0=λ/π.

4. Лазерен модул Spot (напречен режим)

Напречният режим се определя като разпределение на стабилно поле върху напречно сечение, перпендикулярно на посоката на разпространение на лазера. Характеристиката на лазерното петно ​​е разпределението на напречния мод. Разпределението на напречния мод може да бъде симулирано от точков анализатор или анализатор на лазерен профил, за да се получат някои характеристики на лъча на лазера. Обичайните режими на напречен режим включват основен напречен режим (TEM), TEM, TEM и т.н., както и други режими, както е показано на Фигура 1. Режимът TEM се отнася до точка с интензитет на светлината 0 на секцията в посоката x, а режимът TEM се отнася до точка с интензитет на светлината 0 върху сечението както в посоките x, така и в y.

5. Диаметър на лазерния лъч на лазерния модул

Методите за измерване на диаметъра на лазерния лъч включват метод дупка-дупка, измерване с анализатор на лазерен лъч (CCD), метод на ръба на ножа и др.

Метод на отвора: Този метод обикновено не се използва, тъй като е трудно да се направят отворът и лъчът концентрични в експеримента и точността на експерименталните резултати не може да бъде гарантирана.

Тест с лазерен анализатор на профили (CCD): Точността на резултатите от теста може да бъде гарантирана. Резултатите от четири метода за изчисляване на диаметъра на лазерния лъч са представени в софтуерния интерфейс (както е показано на фигура 2). Най-често използваният метод за дефиниране е 13,5 процента (1/e²) от пиковата стойност. Но този метод има и някои дефекти, за високомощен лазер феноменът на насищане на CCD, като например използването на атенюатор, може да причини деформация на лъча.

Методът на ножа е идеален метод за измерване на диаметъра на лазерния лъч на високомощен лазер. Прекарайте тествания лазер през светлинната мощност на ръба на острието 10 процента от координатите на общата мощност на ръба на x, вземете тествания лазер през светлинната мощност на ръба на острието 90 процента от общите координати на позицията на ръба на мощността на x, може да измери диаметъра на лазерния лъч=1.561 x|| x - x (включително 1,561 са подходящи стойности).

Причината, поради която използваме линийка или човешко око, за да измерим диаметъра на лазерния лъч на видимата светлина, е по-голям от този, измерен от професионален лазерен профилен анализатор, е, че лазерната енергия е силна и концентрирана и ще има известно отклонение когато лазерът действа върху обекта. Въпреки това, диаметърът на лазерния лъч при пиковия интензитет (13,5 процента) обикновено се използва като резултат от измерването, когато за измерване се използва анализатор на лазерен профил. Така че резултатът ще бъде относително малък.

6. Граница на дифракция

Точка на обект, преминаваща през оптична система, може да получи идеално изображение при идеални условия, но всъщност е невъзможно да се формира. Поради ограничението на дифракцията, тази обектна точка може да получи дифракционно изображение на Fraunhofer. Потенциалът за фокусиране на лазерния лъч в малка точка при определена дължина на вълната е възможно най-висок, тоест качеството на лазерния лъч е идеално и това е границата на дифракция. Апертурата на общата светлина е кръгла, така че образуваното дифракционно изображение на Фраунхофер е петно ​​на Ейри, в този случай изображението, образувано от всяка точка на обекта, е дифузно петно, когато двете петна близо до него са трудни за разграничаване, така че ограничаването на разделителна способност на оптичната система и колкото по-голямо е петното, толкова по-ниска е разделителната способност, това е дифракцията на светлината, причинена от ограниченията на физическата оптика.

За лазерния лъч формулата за диаметъра на граничното петно ​​на дифракция: е d=4LλM²/πD, където L е работното разстояние, λ е дължината на вълната на лазерния лъч, M² е качественият фактор на лазерния лъч и D е диаметърът на лазерния лъч.

7. Лазерна модулация

Лазерната модулация е използването на светлина като носител, натоварването на сигнала върху светлината, в съответствие с изискванията на приложението, и предаването на сигнала. Общата модулация е разделена на външна модулация и вътрешна модулация, външната модулация се отнася до лазерна външна механична модулация или акустично-оптична модулация, вътрешната модулация се отнася до модулация с мощност, а вътрешната модулация е разделена на TTL модулация и аналогова модулация.

TTL модулация: Когато високото и ниското ниво (0V или 5V) DC сигнал с определена честота е въведено към лазера отвън, светлината е затворена на ниско ниво и амплитудата на високо ниво не може да се регулира на високо ниво.

Аналогова модулация: Формата на вълната и амплитудата на входния сигнал могат да се регулират свободно. Лазерната изходна мощност се променя линейно с входния аналогов сигнал за напрежение.

Информация за връзка:

Ако имате някакви идеи, не се колебайте да говорите с нас. Без значение къде са нашите клиенти и какви са нашите изисквания, ние ще следваме нашата цел да предоставим на нашите клиенти високо качество, ниски цени и най-доброто обслужване.